RU2451753C2

RU2451753C2 - Oxygen blast steel converter

Info

Publication number: RU2451753C2
Application number: RU2010106687/02A
Authority: RU
Inventors: Валерий Никитич Гринавцев (RU); Валерий Никитич Гринавцев; Олег Валерьевич Гринавцев (RU); Олег Валерьевич Гринавцев; Елена Владимировна Богомолова (RU); Елена Владимировна Богомолова; Екатерина Валерьевна Паршина (RU); Екатерина Валерьевна Паршина
Original assignee: Валерий Никитич Гринавцев; Олег Валерьевич Гринавцев; Елена Владимировна Богомолова; Екатерина Валерьевна Паршина
Priority date: 2010-02-24
Filing date: 2010-02-24
Publication date: 2012-05-27
Also published as: RU2010106687A

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: invention relates to the field of metallurgy, more particularly, to oxygen converter steel production. A converter includes a body with refractory lining, a water-cooled lance for blowing oxygen, a gas exhaust duct and an offtake. The offtake is a ring type with a rotary hearth that has refractory surface with scrap metal and coal thereupon, drive means for the said rotary hearth, a slide gate for separating a wast gas hot stream, a refractory fixed roof with an oxygen lance. The refractory fixed roof has openings for charging scrap metal, coal, discharging hot scrap metal, an intake opening for directing waste gases into the ring offtake and an exhaust opening for directing waste gases from the ring offtake.

EFFECT: invention application may reduce hot metal take and steel melting cycle.

2 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии, в частности к конвертерам для производства стали с применением кислородного дутья.The invention relates to metallurgy, in particular to converters for the production of steel using oxygen blasting.

Известен конвертер для производства стали с применением кислородного дутья, состоящий из корпуса, огнеупорной футеровки, свода с газоотводящим трактом и установленной в своде кислородной фурмы (см. А.С. СССР 1464478, C21C 5/28, 1999 г.).A known converter for the production of steel using oxygen blast, consisting of a housing, refractory lining, a vault with a gas outlet and installed in the arch of the oxygen lance (see AS USSR 1464478, C21C 5/28, 1999).

Недостатком известного конвертера является невозможность существенного увеличения доли металлолома по отношению к доле жидкого чугуна.A disadvantage of the known converter is the inability to significantly increase the proportion of scrap metal in relation to the proportion of molten iron.

Устранить этот недостаток и увеличить количество металлолома относительно массы жидкого чугуна позволяет конвертер для производства стали с применением кислородного дутья, состоящий из стального корпуса с глухим дном, основной футеровки, имеющей наружный магнезитовый и внутренний магнезитохромовый слой, корпус имеет опорное кольцо с цапфами, летку для выпуска стали в ковш без шлака, водоохлаждающую фурму для подачи кислорода. Конвертер цапфами опирается на станины, механизм поворота конвертера с электрическим приводом, заливаемого внутрь жидкого чугуна, загружаемого холодного металлолома с углем или другим топливом, газоотводящий тракт («Конвертерные процессы производства стали»./ Под. ред. В.И. Баптизманского. Изд-во «Металлургия», 1970, стр.50-51, рис.13).To eliminate this drawback and increase the amount of scrap metal relative to the mass of molten cast iron, a converter for steel production using oxygen blasting is possible, consisting of a steel body with a blind bottom, a main lining having an external magnesite and an internal magnesite-chromium layer, the body has a support ring with trunnions, a notch for release steel into a ladle without slag, a water-cooling lance for oxygen supply. The converter with pins rests on a bed, the mechanism for turning the converter with an electric drive, poured inside molten iron, cold metal scrap loaded with coal or other fuel, a gas exhaust path (“Converter processes for steel production.” / Ed. By V.I. Baptizmansky. in "Metallurgy", 1970, p. 50-51, fig. 13).

При подаче кислородного дутья уголь или другое топливо интенсивно горит, быстро разогревает поверхность холодного металлолома, который бурно окисляется, что ведет к большому угару металлолома. Кроме того, когда разогревается холодный металлолом, увеличивается цикл плавки и снижается производительность конвертера.When oxygen blast is supplied, coal or other fuel burns intensely, quickly heats the surface of cold scrap metal, which is rapidly oxidized, which leads to a large waste of scrap metal. In addition, when cold scrap is heated, the melting cycle increases and converter performance decreases.

Из уровня механики известен конвертер для производства стали с применением кислородного дутья, в котором используется нагретый вне конвертера металлолом, однако это связано с потерей температуры нагретого металлолома при транспортировке от устройства его нагрева, и не позволяет использовать для нагрева металлолома тепло отходящих газов (см. Квитенко М.П., Афанасьев С.Г. Кислородно-конвертерный процесс. М., Металлургия, 1974, стр.30-31).A converter is known from the level of mechanics for the production of steel using oxygen blasting, in which scrap metal heated outside the converter is used, however, this is due to the temperature loss of the heated scrap metal during transportation from the heating device and does not allow the use of waste gas heat to heat the scrap metal (see Kvitenko M.P., Afanasyev S.G. Oxygen-converter process. M., Metallurgy, 1974, pp. 30-31).

Недостатком прототипа является недостаточный нагрев металлолома в камере нагрева и томления перед загрузкой в конвертер и, как следствие, относительно небольшая доля металлолома в шихте, невысокая надежность и большие затраты времени на загрузку и выгрузку металлолома при нагреве.The disadvantage of the prototype is the insufficient heating of the scrap metal in the heating and languishing chamber before loading into the converter and, as a result, the relatively small proportion of scrap metal in the charge, low reliability and high time spent on loading and unloading scrap metal during heating.

Технической задачей изобретения является повышение температуры нагрева металлолома перед загрузкой в конвертер, ускорение движения металлолома от места загрузки к месту выгрузки, снижение угара железа из металлолома, а также использование тепла отходящих газов и сокращение цикла плавки стали.An object of the invention is to increase the heating temperature of the scrap metal before loading it into the converter, accelerating the movement of scrap metal from the loading point to the discharge point, reducing the waste of iron from the scrap metal, as well as using the heat of the exhaust gases and shortening the steel melting cycle.

Техническая задача решается за счет того, что газоотвод выполнен кольцевым с вращающимся подом, имеющим огнеупорную поверхность для размещения металлолома и угля, при этом на указанной рабочей огнеупорной поверхности также расположены механизм привода пода во вращение, шибер для разделения горячего потока отходящих из кислородного конвертера газов, огнеупорный неподвижный свод, снабженный кислородной фурмой, причем в огнеупорном неподвижном своде выполнены окна для загрузки холодного металлолома, угла выгрузки горячего металлолома отверстия для подвода отходящих газов в кольцевой газоотвод и отверстие для вывода отходящих газов из кольцевого газоотвода.The technical problem is solved due to the fact that the gas outlet is made circular with a rotating hearth, having a refractory surface to accommodate scrap metal and coal, while on the specified working refractory surface there are also a hearth drive mechanism for rotation, a gate for separating the hot stream of gases leaving the oxygen converter, refractory fixed arch provided with an oxygen lance, and in the refractory fixed arch made windows for loading cold scrap metal, the angle of unloading of hot scrap metal openings for supplying exhaust gases to the annular gas outlet and an opening for discharging exhaust gases from the annular gas outlet.

Фиг.1 - схематичное изображение конвертера с кольцевым газоотводом.Figure 1 is a schematic illustration of a converter with an annular gas vent.

Фиг.2 - схематичное изображение расположения конвертера и кольцевого газоотвода, вид сверху.Figure 2 is a schematic illustration of the location of the Converter and the annular gas outlet, top view.

Кислородный конвертер для производства стали содержит (фиг.1) корпус 1 с глухим дном, огнеупорную футеровку 2, свод 3, газоотводящий тракт 4, который снабжен кольцевым газоотводом 5 с вращающимся подом 6, на огнеупорной рабочей поверхности 7 которого размещается металлолом 8, уголь 9, механизм 10 привода во вращение пода 6, шибер 11 горячего потока 12 (фиг.2) отходящих газов, отверстия 13 для подвода потока 12 в кольцевой газоотвод 5 и отверстия 14 для отвода потока 12 отходящих газов к дымовой трубе, огнеупорный неподвижный свод 15 кольцевого газоотвода 5 снабжен кислородной фурмой 16 (фиг.2), имеет окна 17 для загрузки холодного металлолома 8 и угля 9 и окно 18 для выгрузки горячего металлолома, водоохлаждаемую фурму 19 для продувки жидкого металлолома кислородом.The oxygen converter for steel production contains (Fig. 1) a housing 1 with a blind bottom, a refractory lining 2, a vault 3, a gas outlet 4, which is equipped with an annular gas outlet 5 with a rotating hearth 6, on which refractory working surface 7 is placed scrap metal 8, coal 9 , the drive mechanism 10 to rotate the hearth 6, the gate 11 of the hot exhaust gas stream 12 (Fig. 2), openings 13 for supplying the flow 12 to the annular gas vent 5 and openings 14 for exhausting the exhaust gas flow 12 to the chimney, refractory fixed arch 15 of the annular gas outlet 5 sn abge oxygen lance 16 (figure 2), has a window 17 for loading cold scrap 8 and coal 9 and a window 18 for unloading hot scrap metal, a water-cooled lance 19 for blowing liquid scrap metal with oxygen.

Кислородный конвертер для производства стали работает следующим образом.An oxygen converter for steel production works as follows.

Через окно 17 огнеупорного неподвижного свода на рабочую поверхность 7 вращающегося пода 6 кольцевого газоотвода 5 загружаются куски металлолома 8 и угля 9. После полной загрузки вращение пода 6 механизмом 10 прекращается, начинается продувка жидкой ванны чугуна кислородом. Горячие газы с температурой 1600-1700°C поступают по газоотводящему тракту 4 через отверстие 13 и благодаря наличию шибера 11 движутся по кольцевому газоотводу 5, нагревая куски металлолома 8, и воспламеняют уголь 9, который интенсивно сгорает в струе кислорода O₂, вдуваемого через фурму 16, в результате интенсивно нагревается металлолом, газовый поток 12 уходит через отверстие 14 в дымовую трубу. Через фурму 16 вдувается только то количество кислорода, которое необходимо для сжигания топлива, а так как температура воспламенения угля значительно ниже температуры горения железа, создается восстановительная атмосфера, поэтому не происходит угара железа.Through the window 17 of the refractory fixed arch, pieces of scrap metal 8 and coal 9 are loaded onto the working surface 7 of the rotating hearth 6 of the annular gas vent 5. After full loading, the rotation of the hearth 6 by the mechanism 10 is stopped, and the purge of the molten iron bath with oxygen begins. Hot gases with a temperature of 1600-1700 ° C enter the exhaust duct 4 through the hole 13 and, thanks to the gate 11, move along the annular exhaust 5, heating pieces of scrap metal 8, and ignite the coal 9, which is intensively burned in a stream of oxygen O ₂ injected through the tuyere 16, as a result, the scrap metal is heated intensely, the gas stream 12 leaves through the opening 14 into the chimney. Only the amount of oxygen that is needed to burn the fuel is blown through lance 16, and since the ignition temperature of coal is much lower than the combustion temperature of iron, a reducing atmosphere is created, so there is no burning of iron.

После завершения плавки конвертер готовится к новой плавке, в конвертер выгружается горячий металлолом через окно 18. По мере выгрузки металлолома 8 привод 10 вращает под 6 кольцевого газоотвода 5, и через окно 17 загружаются холодный металлолом 8 и уголь 9. В результате экономится время разогрева холодного металлолома в конвертере, снижается время плавки и увеличивается производительность конвертера, загрузка нагретого металлолома практически исключает угар металла и снижается расход жидкого чугуна.After melting is completed, the converter prepares for new melting, hot scrap metal is unloaded into the converter through window 18. As scrap metal 8 is unloaded, drive 10 rotates under 6 annular gas vents 5, and cold scrap 8 and coal 9 are loaded through window 17. As a result, the heating time of cold scrap metal in the converter, the melting time is reduced and converter productivity is increased, loading of heated scrap metal virtually eliminates metal waste and reduces the consumption of molten iron.

При работе 100 т конвертера отходящие газы вносят и передают металлолому свыше 1,5 млн кКал, что позволяет уменьшить до 10% расход жидкого чугуна. Кроме того, распределенный равномерно по вращающемуся поду металлолом хорошо прогревается, дополнительная загрузка твердого топлива и эффективное сжигание за счет кислородного дутья фурмы, установленной в своде кольцевого газоотвода, позволяет вести нагрев металлолома до 1700°C, что, в свою очередь, позволяет повысить экономическую эффективность работы конвертера.During the operation of 100 tons of the converter, the exhaust gases contribute and transfer scrap to more than 1.5 million kcal, which reduces the consumption of molten iron by up to 10%. In addition, the scrap metal distributed evenly over the rotating hearth warms up well, additional loading of solid fuel and efficient burning due to oxygen blasting of the lance installed in the ring gas outlet allows heating the scrap metal to 1700 ° C, which, in turn, allows to increase economic efficiency converter work.

Claims

An oxygen converter for steel production, comprising a body with a refractory lining, a water-cooled lance for supplying oxygen, a gas outlet and a gas outlet, characterized in that the gas outlet is annular with a rotating hearth having a working refractory surface on which scrap metal and coal are placed, a hearth drive mechanism rotation, a gate for separating the hot stream of exhaust gases from the oxygen converter, a refractory fixed arch provided with an oxygen lance, and in a refractory fixed arch in Windows were made for loading cold scrap metal, coal, unloading hot scrap metal, openings for supplying exhaust gases to the annular gas outlet and for discharging exhaust gases from the annular gas outlet.